Устройство для контроля структуры изделий из ферромагнитных сталей

Устройство для контроля структуры изделий из ферромагнитных сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ и1 5786ОЗ

Сока Советских

Социалистических

Реснублнн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ечir » Ф (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.06.71 (21) 1674931/25-28 с присоединением заявки М (51) М. Кл.- б 01N 27, $6

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам нзоаретений и открытий (53) УДК 620.179.142 (088.8) Опубликовано 30.10.77. Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 28.10.77 (72) Авторы изобретения В. Г. Сегалин, В. Н, Дзегиленок, В. И. Дубейковский, К. М. Резников, П. П. Шестаков, П. С. Михайлов и А. Н. Сайкина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СТРУКТУРЫ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий из ферромагнитных сталей по структуре марок стали и твердости после высокотемпературного отпуска и может быть применено в машиностроении для контроля стальных изделий.

Известны устройства контроля структуры стальных изделий, в которых контроль осуществляется с помощью индукционных, токовихревых преобразователей, выходное напряжение которых подвергается обработке в каналах обработки, для чего сигнал с выхода преобразователя предварительно усиливается.

Усиленный сигнал через фазовращатель поступает на вертикальные пластины электронно-лучевой трубки, на горизонтальные пластины которой подан сигнал с выхода усилителя.

При этом контроль структурного состояния осуществляется по высоте и форме кривой на электронно-лучевом осциллографе.

Однако наличие визуального контроля и невозможность контролирования твердости испытуемого образца вследствие невозможности однозначного ее отсчета делают такие устройства в ряде случаев непригодными для задач автоматизации процессов контроля.

Известны также устройства для контроля структуры изделий из ферромагнитных сталей, в которых контроль осуществляется в результате сравнения амплитуд отдельных rapмоник выходного сигнала индуктивного преобразователя, на который подан сигнал с генератора гармоник, в многокаHàëbíом àíализаторе, содержащем в каждом канале усили5 тели гармоник и дифференциальные амплитудные дискриминаторы, выходные сигиа1bl с которых сравниваются в пороговой схеме совпадений, подключенной к входу релейного индикатор а.

10 Однако эти устройства не прислособлсны для одновременного контроля твердости, что в ряде случаев необходимо при решении металловедческих задач, и имеют низкую точность благодаря тому, что они при контроле

15 в равной мере реагируют как на разброс по твердости, так и на изменение структуры»атериала контролируемого изделия.

Целью изобретения является повышение точности и ооеспечение контроля также и

20 твердости.

Для этого предлагаемое устройство для контроля структуры изделий из ферромагнитных сталей снабжено последовательно соединенными вторым индуктивным преобразовате25 лем, коммутатором, анализатором твердости и индикатором, переключателем, включенным между первым преобразователем и усилителем, последовательно соединенными фазовращателем, формирователем напряжения пря30 моугольной формы и дифференцирующим

578608 блоком, включенными между выходом переключателя и управляющим входом схемы совпадения, вторым формирователем напряжения прямоугольной формы, соединенным с выходом схемы совпадения, и блоком управления, включенным между выходом второго формирователя и вторым входом коммутатора, а также блоком опорных напряжений, соединенным с входом анализатора твердости.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит индуктивный преобразователь 1, выполненный по мостовой схеме и имеющий две катушки — измерительную и контрольную, переключатель 2 рода работ, усилитель 3, многоканальный анализатор 4 структуры, схему 5 совпадения, выполненную в виде стробируемого усилителя, управляющий канал, состоящий из последовательно соединенных фазовращателя 6, формирователя

7 напряжения прямоугольной формы и дифференцирующего блока 8. Выход схемы 5 совпадения через формирователь 9 напряжения прямоугольной формы подключен к входу блока 10 управления, управляющего работой индуктивного преобразователя 11 через коммутатор 12, к выходу которого подключен многоканальный анализатор 13 твердости с индикатором 14. При этом управляющие входы многоканального анализатора 13 твердости соединены с выходом блока 15 опорных напряжений.

Работа устройства основана на гармоническом анализе выходного сигнала индуктивного преобразователя 1, работающего по принципу сравнения индивидуальных свойств испытуемых деталей с эталонным образцом.

Устройство работает следующим образом.

При внесении в магнитное поле индуктивного преобразователя 1 контролируемого образца в последнем возбуждаются вихревые токи, создающие электромагнитное поле, взаимодействующее с полем контрольной катушки индуктивного преобразователя 1.

В результате меняются ее электрические параметры, что вызывает изменение выходного сигнала преобразователя 1, Для фиксации изменений, вызванных контролируемым образцом, отличным по структуре от эталонного образца, выходной сигнал с преобразователя

1 подается на переключатель 2 рода работ, функция которого заключается в предварительной обработке выходного сигнала в соответствии с контролируемой маркой стали, в зависимости от которой будет включен соответствующий канал контроля. После усиления в усилителе 3 выходной сигнал подается на вход многоканального анализатора 4 структуры, который выделяет амплитуды З-ей, 5-ой и 7-ой гармоник, амплитудные соотношения которых несут информацию о структуре контролируемого образца. После сравнения этих напряжений с напряжениями эталонного образца, при превышении порога сигнал по10

3i)

53

05 ступает на вход схемы 5 совпадения, выполненной в виде стробируемого усилителя, функция которого заключается в выделении управляющего сигнала в нужный момент времени. Для управления работой схемы 5 совпадения синусоидальное напряжение с выхода переключателя 2 рода работ поступает на вход фазовращателя 6, с помощью которого выбирается момент отпирания стробируемого усилителя схемы 5 совпадения путем смещения отпирающего импульса по фазе. Выходное напряжение с выхода фазовращателя 6 подается на формирователь 7 напряжения прямоугольной формы, где синусоидальное напряжение преобразуется в прямоугольную форму с дальнейшим преобразованием в периодическую последовательность управляющих импульсов в дифференцирующем блоке

8. Эти управляющие импульсы открывают стробируемый усилитель схемы 5 совпадения в том случае, если на вход преобразователя 1 поступает деталь, отличная по структуре от эталонной. При открытом выходе стробируемого усилителя схемы 5 совпадения снимаемые видеоимпульсы, соответствующие мгновенному значению напряжения, через формирователь 9 поступают на вход блока 10 управления, который управляет работой реле бункера брака (на чертеже не показано) и индуктивного преобразователя 11 через коммутатор 12. В плечах моста индуктивного преобразователя 11 имеются две катушки индуктивности с сердечниками из эталонного и контролируемого образца. При наличии детали, отличной по структуре от эталонного образца, на вход коммутатора 12 подается запирающее напряжение с блока 10 управления. В этом случае контроль твердости не производится. Если же контролируемый и эталонный образцы одинаковы по структуре, то коммутатор 12 открыт, и выходное напряжение с преобразователя 11, являющееся результатом разбалансировки предварительно сбалансированного моста и вызванное различием в твердости контролируемого и эталонного образцов, подается на вход многоканального анализатора 13 твердости. Это напряжение представляет собой периодический сигнал сложной формы, в котором соотношения амплитуд и фаз гармонических составляющих его спектра несут информацию о твердости контролируемой детали. Это напряжение подается на вход многоканального анализатора 13 твердости, в котором выходной сигнал с преобразователя 11 преобразуется в напряжение отдельных гармонических составляющих с поступающим анализом амплитуды и фазы каждой гармоники при сравнении их с опорным напряжением соответствующей гармоники от блока 15 опорных напряжений. Далее сигналы от разных каналов суммируются и на вход индикатора 14 твердости, работающего в автоматическом режиме, поступают сигналы, соответствующие «нормальной», «мягкой» и

«твердой» стали, 578608

Составитель И. Кесоян

Редактор О. Юркова

Тскрсд И. Карандашова Коррсктор Т. Добровольская

Заказ 2799/12 Изд. № 846 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобрстснпй и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписнос

Типография, пр. Сапунова, 2

Формула изобретения

Устройство для контроля структуры изделий из ферромагнитных сталей, содержащее последовательно соединенные индуктивный преобразователь, усилитель, многоканальный анализатор структуры и схему совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и обеспечения контроля также и твердости, оно снабжено последовательно соединенными вторым индуктивным преобразователем, коммутатором, анализатором твердости и индикатором, переключателем, включенным между первым преобразователем и усилителем, последовательно соединенными фазовращателем, формирователем напряжения прямоугольной формы и дифференцирующим блоком, включенными между

5 выходом переключателя и управляющим входом схемы совпадения, вторым формирователем напряжения прямоугольной формы, соединенным с выходом схемы совпадения, и блоком управления, включенным между вы10 ходом второго формирователя и вторым входом коммутатора, а также блоком опорных напряжений, соединенным с входом анализатора твердости.